Im Zuge der von Kaiser Konstantin eingeleiteten Wende zum Christentum wurde 310 eine Basilika errichtet, die unter Bischof Maximin 329 zu einer der größten Kirchenanlagen Europas erweitert wurde. Die Kirchenanlage des 4. Jhd. wurde von den Franken zerstört, der Quadratbau und die nördliche Basilika wurden wieder aufgebaut. Eine weitere Zerstörung geschah 882 während der Raubzüge der Wikinger.

Erzbischof Richard von Greiffenklau zu Vollrads ließ 1512 den Südwestturm aufstocken, weil der Turm der Bürgerkirche St. Gangolf die Domtürme überragte.

Die Westfassade ist ein typisches Beispiel der Baukunst unter den Saliern.